KR101464840B1

KR101464840B1 - Duplex stainless steel having excellent alkali resistance

Info

Publication number: KR101464840B1
Application number: KR1020127014473A
Authority: KR
Inventors: 히데야 가미나카; 준이치 히구치; 요시아키 야마데; 슈우지 요시다; 준코 이마무라
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2014-11-25
Also published as: US8603263B2; EP2500444A4; KR20120076392A; JP2011105973A; CA2779891C; US20120244031A1; WO2011059030A1; CA2779891A1; CN102712971B; JP5018863B2; EP2500444A1; CN102712971A

Abstract

본 발명은, 내알칼리성, 특히 고온 농후 알칼리 용액에 대한 내식성, 및 용접성이 뛰어난 2상 스테인리스강으로서, 질량%로, C：0.03% 이하, Si：0.5% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.04% 이하, S：0.003% 이하, Cr：25.0% 이상 28.0% 미만, Ni：6.0% 이상 10.0% 이하, Mo：0.2% 이상 3.5% 이하, N：0.5% 미만, 및 W：3.0% 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖는 2상 스테인리스강을 제공한다.The present invention relates to a two-phase stainless steel excellent in resistance to alkali resistance, particularly corrosion resistance to a high-temperature rich alkali solution, and excellent weldability, which comprises 0.03% or less of C, 0.5% or less of Si, 2.0% or less of Mn, Not more than 0.04%, S: not more than 0.003%, Cr: not less than 25.0% nor more than 28.0%, Ni: not less than 6.0% nor more than 10.0%, Mo: not less than 0.2% nor more than 3.5% And the balance of Fe and impurities.

Description

내알칼리성이 뛰어난 2상 스테인리스강{DUPLEX STAINLESS STEEL HAVING EXCELLENT ALKALI RESISTANCE}DUPLEX STAINLESS STEEL HAVING EXCELLENT ALKALI RESISTANCE "

본 발명은, 내알칼리성, 특히 고온 농후 알칼리 용액에 대한 내식성이 뛰어난 2상 스테인리스강에 관한 것이다.The present invention relates to a two-phase stainless steel excellent in resistance to alkali resistance, particularly to a high-temperature rich alkali solution.

여러 가지의 화학 플랜트의 구성 재료에는, 충분한 강도와 함께 뛰어난 내식성이 요구된다. 요구되는 내식성에 있어서의 구체적인 요구 특성은 그 플랜트에 의해 다양하고, 내산성이 요구되는 경우도 있다면, 내알칼리성이 요구되는 경우도 있다.Constituent materials of various chemical plants are required to have sufficient strength and excellent corrosion resistance. Specific required characteristics in the required corrosion resistance vary depending on the plant, and in some cases, acid resistance is required, and alkali resistance is required in some cases.

내알칼리성의 일례로서, 소다 전해 플랜트에 사용되는 재료는, 고온 농후 알칼리 환경에 견디는 것이 요구된다.As an example of alkali resistance, a material used in a soda electrolytic plant is required to withstand a high-temperature rich alkali environment.

그러한 재료로서, 순Ti, Ti 합금, 순Ni 등이 예시되지만, 이들은 모두 고가의 금속이며, 대규모 플랜트에 적용하는 것은 현실적이지 않다. 이 때문에, 상대적으로 염가의 스테인리스가 사용되는 일이 많다. 그러나, 그 내식성은 상기의 금속에 비하면 충분하지 않다. 그래서, 이러한 플랜트에 있어서는, 빈번하게 부재의 교환을 행하면서 조업하는 수단이 채용되고 있다. 그런데, 이 교환 작업은 생산성의 저하나 제품 코스트의 상승을 가져오기 때문에, 내식성이 뛰어난 스테인리스가 요구되고 있었다.As such a material, pure Ti, Ti alloy, pure Ni and the like are exemplified, but they are all expensive metals, and it is not realistic to apply to a large-scale plant. For this reason, relatively inexpensive stainless steel is often used. However, its corrosion resistance is not sufficient compared with the above-mentioned metals. Therefore, in such a plant, a means for frequently operating and exchanging members is adopted. However, since this exchange operation leads to a decrease in productivity and an increase in product cost, stainless steel excellent in corrosion resistance has been required.

고온 농후 알칼리 환경에 적용할 수 있는 스테인리스강은, 고Cr 함유량의 페라이트계 스테인리스이며(예를 들면 비특허 문헌 1 및 2 참조.), 그러한 스테인리스강으로서 SUS447J1(30Cr-3Mo)이 예시된다. 그러나 30질량% 정도의 고함유량으로 Cr을 포함하는 스테인리스강은 제조가 어렵기 때문에, 입수성이 나쁘다. 또, 입수할 수 있었다고 해도 플랜트 설비를 제조하는 경우에 있어서의 가공성이 떨어진다. 이 때문에, 특히 용접부에 있어서의 내식성의 열화가 현저하다. 이러한 문제점을 갖고 있기 때문에, 보급되어 있지 않은 것이 현상이다.Stainless steels which can be applied to a high-temperature rich alkali environment are ferritic stainless steels having a high Cr content (for example, refer to Non-Patent Documents 1 and 2), and SUS447J1 (30Cr-3Mo) as such stainless steels. However, stainless steels containing Cr at a high content of about 30% by mass are difficult to produce, and therefore, availability is poor. In addition, even if it can be obtained, the processability in the case of producing a plant facility is reduced. Therefore, deterioration of corrosion resistance particularly in the welded portion is remarkable. Because it has such a problem, it is a phenomenon that is not spread.

고온 농후 알칼리 환경에서도 비교적 마일드한 조건에서는, 내식성에 대한 요구가 완만하기 때문에 가공성이 뛰어난 재료를 이용할 수 있다. 그래서, 이 조건에서는 2상 스테인리스의 일부가 사용되는 일이 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는 SUS329J4L이 적합하다는 기술이 있다. 그러나, 이 재료는 고온 농후 알칼리 환경에 있어서 충분한 내식성을 갖는다고는 할 수 없다.Under a relatively mild condition even in a high-temperature rich alkali environment, since the demand for corrosion resistance is gentle, a material having excellent workability can be used. Therefore, in this condition, a part of the two-phase stainless steel may be used. For example, Patent Document 1 discloses that SUS329J4L is suitable. However, this material can not be said to have sufficient corrosion resistance in a high-temperature rich alkali environment.

특허 제3620256호 공보Patent No. 3620256

일본 금속 학회지 제43권 제6호　527－531페이지Journal of the Japan Metals Society Volume 43, No. 6, pp. 527-531 일본 금속 학회지 제44권 제5호　582－585페이지Journal of the Japan Metals Society Volume 44 Issue 5, pp. 582-585

본 발명은, 내알칼리성, 특히 고온 농후 알칼리 용액에 대한 내식성이 뛰어난 2상 스테인리스강을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a two-phase stainless steel excellent in resistance to alkali resistance, particularly to a high-temperature rich alkali solution.

상기의 과제의 해결하기 위해서 제공되는 본 발명의 한 형태는, 질량%로, C：0.03% 이하, Si：0.5% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.04% 이하, S：0.003% 이하, Cr：25.0% 이상 28.0% 미만, Ni：6.0% 이상 10.0% 이하, Mo：0.2% 이상 3.5% 이하, N：0.5% 미만, 및 W：3.0% 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖는 2상 스테인리스강으로서, 상기 2상 스테인리스강이 압연된 것이며, 그 압연 길이 방향 단면의 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경이 350㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 내알칼리성 용도로 이용되는 2상 스테인리스강이다. In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a ferritic stainless steel comprising 0.03% or less of C, 0.5% or less of Si, 2.0% or less of Mn, 0.04% or less of P, At least one selected from the group consisting of Cr: at least 25.0% and less than 28.0%, Ni: at least 6.0% and not more than 10.0%, Mo: at least 0.2 and not more than 3.5%, N: less than 0.5%, and W: Phase stainless steel having a chemical composition which is characterized in that the two-phase stainless steel is rolled and the average long-diameter particle diameter of the austenite particles in the longitudinal direction of the rolling is 350 m or less. It is a river.

상기의 2상 스테인리스강은 또한 다음의 특징의 적어도 1개를 구비하고 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the above-mentioned two-phase stainless steel further include at least one of the following features.

·2상 스테인리스강 중의 페라이트량이, 40질량% 이상이다.The amount of ferrite in the two-phase stainless steel is 40 mass% or more.

·2상 스테인리스강에 있어서의 표면과 표면으로부터 0.5㎜의 깊이의 사이의 영역(표면부)에 존재하는 페라이트상의 수가, 15 이상이다.The number of ferrite phases existing in the region (surface portion) between the surface and the depth of 0.5 mm from the surface in the two-phase stainless steel is 15 or more.

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본 발명에 의해, 소다 전해 등으로 대표되는 고온 농후 알칼리 환경에 있어서, 뛰어난 내구성을 갖는 2상 스테인리스강이 제공된다. 또한, 본 발명에 관련된 스테인리스강은 용접 등의 시공의 면에서 큰 문제(용접부의 과도한 경화 등)를 일으키기 어렵다. 이 때문에, 본 발명에 관련된 스테인리스강으로 이루어지는 강재(이음매무관, 용접관 등의 관재；박, 박판, 후판 등의 판재；괴재(塊材)；및 봉재；및 이들의 강재가 2차 가공(절삭, 굽힘, 천공, 용접 등)된 것이 예시된다.)는, 고온 농후 알칼리 환경을 갖는 화학 플랜트 등에 적합하게 적용할 수 있다. 이러한 용도에 있어서의 구체적인 부품을 예시하면, 배관, 용기, 밸브, 및 메쉬, 및 이들의 지지 구조물을 들 수 있다.According to the present invention, a two-phase stainless steel having excellent durability is provided in a high-temperature rich alkali environment represented by soda electrolysis. In addition, the stainless steel according to the present invention hardly causes a large problem (excessive curing of the welded portion, etc.) in terms of construction such as welding. Therefore, the steel material (the seamless steel pipe, the pipe material such as welded pipe, the plate material such as foil, thin plate, and thick plate, the lump material and the rod material) made of stainless steel and the steel material thereof are subjected to secondary processing , Bending, perforating, welding, etc.) can be suitably applied to a chemical plant having a high-temperature rich alkali environment. Examples of specific components in such applications include piping, vessels, valves, and meshes, and their supporting structures.

도 1은 실시예 1의 시험 강판에 있어서의, 페라이트량에 대한 부식 감량의 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 1의 시험 강판에 있어서의, 페라이트상수에 대한 부식 감량의 의존성을 나타내는 그래프이다.
도 3은 실시예 1의 시험 강판에 있어서의, 압연 길이 방향 단면의 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경에 대한 부식 감량의 의존성을 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the dependency of corrosion loss on the amount of ferrite in the test steel sheet of Example 1. Fig.
Fig. 2 is a graph showing the dependency of the corrosion loss on the ferrite constant in the test steel sheet of Example 1. Fig.
3 is a graph showing the dependency of the corrosion reduction amount on the average long-diameter particle diameter of the austenite grains in the rolling longitudinal direction section of the test steel sheet of Example 1. Fig.

본 발명의 내알칼리성이 뛰어난 2상 스테인리스강에 대해 이하에 설명한다.The duplex stainless steel excellent in alkali resistance of the present invention will be described below.

1. 화학 조성1. Chemical composition

본 발명에 관련된 2상 스테인리스강은, C：0.03% 이하, Si：0.5% 이하, Mn：2.0% 이하, P：0.04% 이하, S：0.003% 이하, Cr：25.0% 이상 28.0% 미만, Ni：6.0% 이상 10.0% 이하, Mo：0.2% 이상 3.5% 이하, N：0.5% 미만, 및 W：3.0% 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖는다.The two-phase stainless steel according to the present invention is characterized in that it contains 0.03% or less of C, 0.5% or less of Si, 2.0% or less of Mn, 0.04% or less of P, 0.003% or less of S, : 6.0 to 10.0%, Mo: 0.2 to 3.5%, N: less than 0.5%, and W: 3.0% or less,

이하에 각 원소에 대해 자세하게 설명한다. 또한, 강성분의 함유량에 대한 「%」는 질량%를 의미한다.Each element will be described in detail below. Further, "%" with respect to the content of the steel component means% by mass.

C：0.03% 이하C: not more than 0.03%

C는 오스테나이트 생성 원소이며, 강도를 향상시키는데 유효한 원소이다. 그러나, C를 과도하게 함유하는 경우에는, 가공성 및 내식성에 영향을 미치는 각종 탄화물이 석출되어 버린다. 그래서, 이 탄화물의 생성을 억제하기 위해서, C의 함유량을 0.03% 이하로 한다. 바람직한 C 함유량은 0.020% 이하이다.C is an austenite generating element, and is an effective element for improving the strength. However, when C is excessively contained, various carbides affecting workability and corrosion resistance are precipitated. Therefore, in order to suppress the generation of this carbide, the content of C is set to 0.03% or less. The preferred C content is 0.020% or less.

Si：0.5% 이하Si: not more than 0.5%

Si는, 양산강에 있어서는 Al과 같이 유효한 탈산 원소이지만, 과도하게 함유하는 경우에는 내식성이 저하하거나, 성형성이 저하하거나 하는 경향을 나타낸다. 따라서, 강 중의 Si 함유량은 0.5% 이하로 한다. Si 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 0.01% 미만에서는 탈산이 불충분해지는 것이 염려된다. 바람직한 Si 함유량의 범위는 0.05% 이상 0.3% 이하이다.Si is an effective deoxidizing element such as Al in mass-produced steel, but if it is contained excessively, the corrosion resistance tends to deteriorate or the formability tends to deteriorate. Therefore, the Si content in the steel is 0.5% or less. The lower limit of the Si content is not particularly limited, but if it is less than 0.01%, deoxidation may become insufficient. The preferable range of the Si content is 0.05% or more and 0.3% or less.

Mn：2.0% 이하Mn: 2.0% or less

Mn은 유효한 오스테나이트상 안정화 원소이며, Mn 함유량이 2.0% 이하이면, 함유시키면 시킬수록 오스테나이트상은 보다 안정화된다. 그러나, Mn 함유량이 2.0%를 초과해도, Mn 함유량을 증가시킨 것에 대응하는 만큼 오스테나이트상의 안정성은 증가하지 않는다. 오히려, 과도하게 함유시키면 내식성의 저하를 가져오는 것이 염려된다. 따라서, Mn은 2.0% 이하의 범위에서 함유시킨다. 오스테나이트상의 안정화 효과를 경제성 높게 얻는 관점으로부터, Mn 함유량의 범위는 0.3% 이상 1.7% 이하로 하는 것이 바람직하다.Mn is an effective austenite phase stabilizing element. When the Mn content is 2.0% or less, the more the inclusion is made, the more stabilized the austenite phase. However, even if the Mn content exceeds 2.0%, the stability of the austenite phase does not increase as the Mn content increases. On the contrary, if it is contained in an excessive amount, it is feared that the corrosion resistance is lowered. Therefore, Mn is contained in a range of 2.0% or less. From the viewpoint of obtaining an economical effect of stabilizing the austenite phase, the Mn content is preferably 0.3% or more and 1.7% or less.

P：0.04% 이하P: not more than 0.04%

강 중의 P 함유량은 0.04% 이하로 한다. 본 발명에 관련된 강에 있어서는, P는 S와 함께 가장 유해한 불순물이다. 낮으면 낮을 수록 바람직하다.The P content in the steel is 0.04% or less. In the steel according to the present invention, P is the most harmful impurity along with S. The lower the lower, the better.

S：0.003% 이하S: not more than 0.003%

강 중의 S 함유량은 0.003% 이하로 한다. 본 발명에 관련된 강에 있어서 S는 P와 함께 가장 유해한 불순물이기 때문에, S 함유량은 낮으면 낮을수록 바람직하다. 강 중의 공존 원소의 종류 및 그들의 함유량 및 S 함유량에 따라, Mn계 황화물, Cr계 황화물, Fe계 황화물, 이들의 복합 황화물, 및 산화물과의 복합 비금속 개재물 등의 비금속 개재물로서 강 중의 S는 대부분이 석출된다. 이들 S를 포함하는 비금속 개재물은 모두, 정도의 차이는 있지만 부식의 기점으로서 작용한다. 이 때문에, 부동태 피막의 유지 및 강재의 부식 억제 기능의 유지에 있어서 S는 유해하다. 통상의 양산강에 있어서의 S 함유량은, 0.005% 초과 0.008% 이하이지만, 상기의 유해한 영향을 방지하기 위해서, 본 발명에 관련된 강에서는 S 함유량을 0.003% 이하로 저감한다. 바람직한 S 함유량은 0.002% 이하이며, 가장 바람직한 S 함유량은 0.001% 미만이며, 낮으면 낮을 수록 좋다. 또한, 공업적 양산 레벨로 0.001% 미만으로 하는 것은, 현상의 정련 기술로서 하면 제조 코스트의 상승도 적고, 용이하게 달성할 수 있다.The S content in the steel is 0.003% or less. In the steels related to the present invention, S is the most harmful impurity with P, so the lower the S content, the better. As non-metallic inclusions such as Mn-based sulfides, Cr-based sulfides, Fe-based sulfides, complex sulfides thereof, and complex nonmetallic inclusions with oxides, depending on the kinds of coexisting elements in the steel and their contents and S content, And is precipitated. All the nonmetallic inclusions including these S functions as a starting point of corrosion although there is a difference in degree. Therefore, S is detrimental to the maintenance of the passive film and the maintenance of the corrosion inhibiting function of the steel. The S content in ordinary mass steel is more than 0.005% but not more than 0.008%. In order to prevent the above harmful influence, the S content in the steel according to the present invention is reduced to 0.003% or less. The preferable S content is 0.002% or less, and the most preferable S content is less than 0.001%. In addition, an industrial production level of less than 0.001% can be achieved with ease as a development refining technique with less rise in manufacturing costs.

Cr：25.0% 이상 28.0% 미만Cr: 25.0% or more and less than 28.0%

Cr은, 부동태 피막에 있어서의 주된 구성 원소의 하나이기 때문에, 내식성을 확보하는데 있어서 중요한 원소이다. Cr 함유량이 과도하게 적은 경우에는 내식성이 저하한다. 따라서, 그 함유량은 25.0% 이상으로 한다. 한편, Cr은 페라이트 생성 원소이기 때문에, Cr 함유량이 28.0% 이상이 되면, 다른 합금 성분을 어떻게 조정해도, 오스테나이트상이 불안정해지고, 이 때문에 2상 조직을 안정적으로 얻는 것이 곤란해진다. 또, 용접열에 의한 영향을 받기 쉬워지고 용접부의 경도가 과도하게 높아지는, 열간 가공에 있어서 페라이트 입자의 불균일 변형에 의한 리징(ridging)이 발생하는 등의 문제를 일으키는 것이 염려된다. 따라서, Cr 함유량은 25.0% 이상 28.0% 미만으로 한다. 바람직한 Cr 함유량은 26.0% 이상 28.0% 미만이다.Since Cr is one of the main constituent elements in the passive film, it is an important element in ensuring corrosion resistance. When the Cr content is excessively small, the corrosion resistance is deteriorated. Therefore, its content should be 25.0% or more. On the other hand, since Cr is a ferrite generating element, when the Cr content is 28.0% or more, the austenite phase becomes unstable even if the other alloy components are adjusted, which makes it difficult to stably obtain the two-phase structure. It is also feared that it is liable to be affected by welding heat, the hardness of the welded portion becomes excessively high, ridging due to non-uniform deformation of ferrite particles in hot working, and the like. Therefore, the Cr content should be 25.0% or more and less than 28.0%. The preferable Cr content is 26.0% or more and less than 28.0%.

Ni：6.0% 이상 10.0% 이하Ni: not less than 6.0% and not more than 10.0%

Ni는 오스테나이트 생성 원소이다. 내알칼리성이 뛰어나고, 또한 가공성이 뛰어난 2상 조직을 안정적으로 얻기 위해서 Ni 함유량을 6.0% 이상으로 한다. 단, 과도하게 Ni를 함유시키면 제조가 곤란해지고, 또한 고온 농후 알칼리에 대한 내성이 오히려 저하한다. 따라서, Ni 함유량의 상한은 10.0%로 한다. 바람직한 Ni 함유량의 범위는 6.0% 이상 9. 5% 이하이다.Ni is an austenite generating element. The Ni content is set to 6.0% or more in order to stably obtain a two-phase structure excellent in alkali resistance and excellent in workability. However, if Ni is contained excessively, the production becomes difficult, and resistance to high-temperature rich alkali is lowered. Therefore, the upper limit of the Ni content is set to 10.0%. The preferable range of the Ni content is 6.0% or more and 9.0% or less.

N：0.5% 미만N: less than 0.5%

N은 오스테나이트 형성 원소로서, 오스테나이트상 밸런스 조정에 유효하다. 또, N은 내식성을 향상시키는 것에도 기여한다. 그러나, 과도하게 N을 함유시키면, 용접시에 기포가 발생하거나 질화물이 발생하거나 함으로써, 가공성이 열화하는 것이 염려된다. 따라서, N 함유량은 0.5% 미만으로 한다. 하한은 특별히 한정되지 않는다. N을 함유시킨 것에 의해 얻어지는 상기의 효과를 안정적으로 얻는 관점으로부터, N 함유량을 0.30% 초과로 하는 것이 바람직하다.N is an austenite-forming element and is effective for balancing an austenite phase. N also contributes to improving the corrosion resistance. However, if N is added excessively, bubbles or nitride may be generated at the time of welding, which may cause deterioration in workability. Therefore, the N content should be less than 0.5%. The lower limit is not particularly limited. From the viewpoint of stably obtaining the above-described effect obtained by incorporating N, it is preferable that the N content is set to exceed 0.30%.

Mo：0.2% 이상 3. 5% 이하Mo: not less than 0.2% 3. not more than 5%

Mo는 페라이트 생성 원소이며, 2상 스테인리스강에서는 내식성, 특히 내공식성을 개선하는 합금 성분이다. 따라서, Mo 함유량은 0.2% 이상으로 한다. 그러나, 과도하게 Mo를 함유시키면, 시그마상 등의 금속간 화합물의 석출 회피가 곤란해진다. 금속간 화합물이 석출되면 강의 취화가 표면화되고, 그 결과, 생산이 곤란해지는, 용접부에 있어서 내식성이 현저하게 저하하는 등의 문제를 일으키는 것이 염려된다. 따라서, Mo 함유량의 상한을 3.5% 이하로 한다. 바람직한 Mo 함유량의 범위는 0.5% 이상 3.0% 이하이다.Mo is a ferrite-forming element, and in a two-phase stainless steel, it is an alloy component that improves corrosion resistance, particularly pitting resistance. Therefore, the Mo content is set to 0.2% or more. However, if Mo is contained excessively, it is difficult to avoid precipitation of an intermetallic compound such as a sigma phase. If the intermetallic compound is precipitated, embrittlement of the steel becomes surface, resulting in difficulty in production, and it is feared that the corrosion resistance is remarkably lowered at the welded part. Therefore, the upper limit of the Mo content is set to 3.5% or less. The preferable range of the Mo content is 0.5% or more and 3.0% or less.

W：3.0% 이하W: 3.0% or less

W는, Mo와 같이 내식성을 개선하는 효과가 있다. W를 함유시킴으로써 얻어지는 효과를 안정적으로 얻는 관점으로부터, 0.1% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 과도하게 W를 함유시키면, 가공성이 열화하는, 용접열에 의한 영향을 받기 쉬워지고 용접부의 경도가 과도하게 높아지는 등의 문제를 일으키는 것이 염려된다. 따라서, W 함유량의 상한을 3.0%로 한다. 내식성과 가공성을 고도로 양립시키는 관점으로부터, W 함유량과 Mo 함유량의 합계 함유량을 1.0% 이상 5.0% 이하로 하는 것이 바람직하다.W has the effect of improving the corrosion resistance like Mo. From the viewpoint of stably obtaining the effect obtained by containing W, it is preferable that the content is 0.1% or more. However, if W is contained excessively, it is feared that the workability is deteriorated, the weld is easily affected by the heat of the weld, and the hardness of the welded portion becomes excessively high. Therefore, the upper limit of the W content is set to 3.0%. From the viewpoint of highly compatibility between the corrosion resistance and the workability, it is preferable that the total content of the W content and the Mo content is 1.0% or more and 5.0% or less.

상기의 원소 이외는, Fe 및 불순물이다. 여기서, 불순물이란, 강의 생산에 있어서 불가피적으로 혼입하는 원소를 의미한다. 그러한 불순물을 예시하면 Al, O 등을 들 수 있다. 이들의 함유량의 범위를 일례로서 나타내면, Al(산가용성 Al)：0.025% 이하, O(강 중 전산소 농도)：0.010% 이하이다.The elements other than the above elements are Fe and impurities. Here, the impurity means an element that is inevitably incorporated in the production of steel. Examples of such impurities include Al, O, and the like. As an example of the content of these components, the content of Al (acid-soluble Al) is 0.025% or less and the content of O (total oxygen concentration in steel) is 0.010% or less.

2. 금속 조직2. Metal structure

본 발명에 관련된 스테인리스강은 2상 스테인리스강이기 때문에, 페라이트상과 오스테나이트상으로 이루어진다. 알칼리 환경하에 있어서는, 오스테나이트상이 페라이트상에 우선하여 부식하기 때문에, 내알칼리성, 특히 고온 농후 알칼리 용액에 대한 내식성을 높이는 관점으로부터는, 오스테나이트상의 함유량(단위：질량%)이 적고 페라이트상의 함유량(단위：질량%, 본 발명에 있어서 「페라이트량」이라고도 한다.)이 많은 것이 바람직하다. 페라이트량이 과도하게 적은 경우에는, 오스테나이트상이 부식함으로써, 잔류하는 페라이트상이 탈락하여 대규모 부식이 발생해 버린다. 따라서, 페라이트량은 40질량% 이상인 것이 바람직하다. 또한 바람직한 페라이트량은 43질량% 이상이다. 또한, 페라이트량은 공지의 측정 장치를 이용하여 측정하면 된다.Since the stainless steel according to the present invention is a two-phase stainless steel, it is composed of a ferrite phase and an austenite phase. Under the alkaline environment, the austenite phase corrodes preferentially over the ferrite phase, and therefore the content (unit: mass%) of the austenite phase is small and the content of the ferrite phase ( Unit: mass%, also referred to as " amount of ferrite in the present invention "). When the amount of ferrite is excessively small, the austenite phase is corroded, and the remaining ferrite phase is removed, resulting in large-scale corrosion. Therefore, the amount of ferrite is preferably 40 mass% or more. The preferable amount of ferrite is 43 mass% or more. The amount of ferrite may be measured using a known measuring device.

뛰어난 내식성을 얻는 관점으로부터, 2상 스테인리스강에 있어서의 표면과 표면으로부터 0.5㎜의 깊이의 사이의 영역(본 발명에 있어서 「표면부」라고도 한다.)에 존재하는 페라이트상의 수(본 발명에 있어서 「페라이트상수」라고도 한다.)가, 15 이상인 것이 바람직하다. 이 페라이트상수의 측정 방법을, 스테인리스 강판의 경우를 예로서 설명한다.From the viewpoint of obtaining excellent corrosion resistance, the number of ferrite phases existing in the region between the surface of the two-phase stainless steel and the depth of 0.5 mm from the surface (also referred to as "surface portion" in the present invention) Quot; ferrite constant ") is preferably 15 or more. A method of measuring the ferrite constant will be described as an example of a stainless steel plate.

스테인리스 강판의 두께 방향과 압연 길이 방향을 포함하는 절단면을 얻을 수 있도록 스테인리스 강판을 절단한다. 또한, 본 발명에 있어서, 압연 공정을 포함하는 가공이 실시됨으로써 얻어지는 스테인리스강에 있어서의 두께 방향과 압연 길이 방향을 포함하는 단면을 「압연 길이 방향 단면」이라고도 한다. 얻어진 압연 길이 방향 단면을 갖는 스테인리스 강판을 더 절단하여, 표면부에 있어서의 압연 길이 방향 단면을 포함하는 관찰 시료를 얻는다. 얻어진 관찰 시료를 수지에 묻는 등의 사전 처리를 행하고, 또한 공지의 방법으로 표면부에 있어서의 압연 길이 방향 단면을 연마 및 에칭하여, 이 면을 관찰 가능하게 한다(이하, 이 관찰 가능하게 된 표면부에 있어서의 압연 길이 방향 단면을 「관찰면」이라고 한다.). 이 관찰면에 있어서의, 강판의 표면의 임의의 1점을 측정 개시점으로서 선택한다. 그 측정 개시점으로부터, 강판의 두께 방향으로 0.5㎜ 중심측으로 이동한 점을 측정 종료점으로 한다. 측정 개시점과 측정 종료점을 잇는 선을 계측선으로서 설정하고, 이 계측선이 횡단하는 페라이트상의 수를 페라이트상수로서 측정한다. 이 페라이트상수가 15 이상인지의 여부를, 강판이 뛰어난 내식성을 갖는지의 여부의 판단 기준으로 한다.The stainless steel sheet is cut so as to obtain a cut surface including the thickness direction and the rolling length direction of the stainless steel sheet. Further, in the present invention, the cross section including the thickness direction and the rolling direction in the stainless steel obtained by processing including the rolling step is also referred to as " cross-section in the longitudinal direction of rolling. &Quot; The obtained stainless steel sheet having the cross-section in the longitudinal direction of rolling is further cut to obtain an observation specimen including the longitudinal section in the rolling direction on the surface portion. The obtained observation specimen is subjected to a pretreatment such as putting it on the resin and polishing and etching of the cross section in the longitudinal direction in the surface portion by a known method so that this surface can be observed (hereinafter, this observable surface Section in the longitudinal direction in the rolling direction is referred to as " observation plane "). An arbitrary point on the surface of the steel sheet on this observation plane is selected as the measurement start point. The measurement end point is a point moved toward the center side by 0.5 mm in the thickness direction of the steel plate from the measurement start point. A line connecting the measurement start point and the measurement end point is set as a measurement line, and the number of ferrite phases transverse to the measurement line is measured as a ferrite constant. Whether the ferrite constant is 15 or more is used as a criterion for determining whether or not the steel sheet has excellent corrosion resistance.

구체적으로는, 전자 현미경을 이용하여, 이 관찰면을 예를 들면 관찰 배율 400배로 두께 방향으로 연속적으로 관찰하고, 얻어진 복수의 관찰 화상을 연결하여 표면부의 단면을 포함하는 화상을 준비한다. 이 화상에 대해서 임의의 측정 개시점을 설정하여, 상기의 방법에 의해 페라이트상수를 구하면 된다. 또한, 1관찰면에 있어서 측정 개시점을 복수 설정하고, 그 관찰면으로부터 복수의 페라이트상수를 구하고, 그 평균을 구해도 된다. 측정 결과의 신뢰성을 더 높이는 관점으로부터, 1관찰면당 5개 이상의 다른 계측선을 설정하고, 이들 계측선에 대해서 5개 이상의 페라이트상수를 구하고, 최소치 및 최대치를 삭제한 3개 이상의 페라이트상수에 대해서 산술 평균치를 구해도 된다.Specifically, an observation image is continuously observed in the thickness direction at an observation magnification of, for example, 400 times using an electron microscope, and a plurality of observation images obtained are connected to prepare an image including a cross section of the surface portion. An arbitrary measurement starting point may be set for this image, and the ferrite constant may be obtained by the above method. A plurality of measurement start points may be set on one observation plane, a plurality of ferrite constants may be determined from the observation plane, and the average thereof may be obtained. From the viewpoint of further enhancing the reliability of the measurement results, it is possible to set five or more different measurement lines per observation plane, to obtain five or more ferrite constants for these measurement lines, to perform arithmetic operations on three or more ferrite constants, An average value may be obtained.

또, 오스테나이트상이 작은 쪽이, 오스테나이트상이 부식했을 때의 페라이트상에 주는 영향이 적다. 따라서, 오스테나이트상의 형상은, 스테인리스 강판의 압연 길이 방향 단면에 있어서 관찰되는 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경으로서 350㎛ 이하인 것이 바람직하다. 스테인리스강의 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경의 계측 방법은 특별히 한정되지 않는다. 스테인리스 강판에 대한 계측 방법의 일례를 들면, 다음과 같다. 상기의 방법으로 얻은 압연 길이 방향 단면에 대한 관찰면의 일부를, 전자 현미경을 이용하여, 예를 들면 배율 200배로 관찰하고, 1관찰 시야에 있어서 적어도 5개 이상의 오스테나이트 입자에 대해서 장축 입경을 측정한다. 측정된 5개 이상의 장축 데이터 중, 최소치와 최대치를 제외한 데이터(3개 이상)에 대해서 산술 평균치를 구하고, 이것을 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경으로 한다. 평균 장축 입경의 데이터의 신뢰성을 더 높이는 관점으로부터, 하나의 강판에 대해서 복수의 압연 길이 방향 단면을 준비하고, 이들 압연 길이 방향 단면으로부터 얻은 관찰면을 관찰함으로써 평균 장축 입경의 계측 결과를 복수 얻고, 또한 이것들을 산술 평균하여, 그 강판의 평균 장축 입경으로 해도 된다.Further, the smaller the austenite phase, the less the influence on the ferrite phase when the austenite phase is corroded. Therefore, the shape of the austenite phase is preferably 350 占 퐉 or less as the average long axis diameter of the austenite grains observed in the rolling longitudinal direction section of the stainless steel plate. The method of measuring the average long-axis diameter of the austenite grains of the stainless steel is not particularly limited. An example of a measuring method for a stainless steel plate is as follows. A part of the observation plane with respect to the section in the longitudinal direction of rolling obtained by the above method is observed with an electron microscope at a magnification of, for example, 200 times and the long axis diameter is measured with respect to at least 5 austenite particles do. Among the five or more long axis data measured, an arithmetic mean value is obtained for data (three or more) excluding the minimum value and the maximum value, and this is regarded as an average long axis diameter of the austenite particles. From the viewpoint of further enhancing the reliability of the data of the average major axis diameter, a plurality of measurement results of the average major axis diameter are obtained by preparing a plurality of sections in the longitudinal direction in the rolling direction and observing the observation planes obtained from these longitudinal sections in the rolling direction, Further, these may be arithmetically averaged to obtain an average major axis diameter of the steel sheet.

3. 제조 방법3. Manufacturing Method

본 발명에 관련된 스테인리스강은, 상기의 조성 및 조직 상의 특징을 갖고 있으면, 스테인리스강의 제조 방법으로서 일반적으로 행해지는 제조 방법을 실시함으로써, 뛰어난 내알칼리성, 특히 고온 농후 알칼리 용액에 대한 내식성이 뛰어남과 더불어 용접성에도 뛰어난(용접시의 가열에 의해도 과도하게 경화하지 않는다) 2상 스테인리스강으로서 얻을 수 있다. 단, 다음에 기재되는 제조 방법을 채용하면, 상기의 금속 조직 상의 바람직한 특징을 갖는 스테인리스 강판을 안정적으로 얻는 것이 실현된다.When the stainless steel according to the present invention has the above-mentioned composition and the characteristics of the structure, by carrying out a general production method as a method for producing stainless steel, it is possible to provide a stainless steel excellent in corrosion resistance to an alkali resistance, And can be obtained as a two-phase stainless steel excellent in weldability (does not excessively harden even by heating at the time of welding). However, if the following manufacturing method is employed, it is possible to stably obtain a stainless steel sheet having the above-described preferable characteristics of the metal structure.

(1)용제(1) Solvent

특별히 한정되지 않는다. 공지 기술에 기초하여, 예를 들면 진공 유도 용해로 등을 이용하여, 재료를 용해하고, 원하는 강 조성을 갖는 스테인리스강을 용제하면 된다.And is not particularly limited. A stainless steel having a desired steel composition may be dissolved by dissolving the material by using, for example, a vacuum induction melting furnace or the like based on known techniques.

(2)단조(2) Forging

용제된 스테인리스강의 용강으로 이루어지는 강 소재에 대해 단조를 행한다. 이 강 소재는 용제 과정으로부터 직접 얻어 단조에 제공해도 되고, 용제된 스테인리스강을 일단 소정의 형상으로 냉각하고, 그 후 가열하여 단조에 제공해도 되다. 단조 온도는 1200℃ 초과로 하는 것이, 생성되는 스테인리스 강판 중의 페라이트상의 체적율을 높이는 관점으로부터 바람직하다.Forging is performed on a steel material made of molten steel of a molten stainless steel. The steel material may be directly supplied to the forging from the solvent process, or the molten stainless steel may be once cooled to a predetermined shape and then heated and forged. The forging temperature is preferably higher than 1200 DEG C from the viewpoint of increasing the volume fraction of the ferrite phase in the resulting stainless steel sheet.

단조의 가공도는 특별히 한정되지 않는다. 가공도가 크고, 또한 가공이 등방적으로 행해지는 경우에는, 오스테나이트상의 형상이 작고, 또한 등입자 형상이 되기 때문에, 압연 길이 방향 단면의 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경이 350㎛ 이하가 되기 쉽고, 바람직하다.The degree of forging is not particularly limited. In the case where the degree of processing is large and the processing is performed isotropically, the shape of the austenite phase is small and the shape of the soot is small, so that the average long-diameter particle size of the austenite grains in the longitudinal direction in the rolling direction tends to be 350 탆 or less , desirable.

(3)열간 압연(3) Hot rolling

열간 압연의 가열 온도를 높이는, 구체적으로는 1200℃ 초과로 하는 것이, 페라이트상의 체적율을 높이는 관점으로부터 바람직하다.It is preferable that the heating temperature of the hot rolling be increased, specifically, higher than 1200 ° C from the viewpoint of increasing the volume fraction of the ferrite phase.

압연의 방향에 관해서, 최초의 히트(1히트째)에 있어서, 마무리시(압연 공정 완료시)에 스테인리스강의 폭이 되는 방향이 주된 연신 방향이 되도록 스테인리스강을 압연하고, 그 후는 스테인리스강을 90도 회전시켜 압연하는 압연 방법(이하, 이 방법을 「1히트째 크로스 압연」이라고도 한다.)을 채용하는 것이 바람직하다. 마무리시에 폭이 되는 방향으로도 압연 가공을 더하기 때문에, 마무리 후의 오스테나이트 입자의 장축 입경을 짧게 할 수 있다.With respect to the direction of rolling, stainless steel is rolled so that the direction of the width of the stainless steel becomes the main stretching direction at the time of finishing (at the time of completion of the rolling process) in the first hit (first hit) (Hereinafter, this method is also referred to as " first-order cross-rolling "). Since the rolling process is added in the direction of width at the time of finishing, the length of the major axis of the finished austenite particles can be shortened.

마무리 압연 전의 재가열 온도는, 페라이트상의 체적율을 높이는 관점으로부터 1100℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.The reheating temperature before finish rolling is preferably 1100 占 폚 or higher from the viewpoint of increasing the volume fraction of the ferrite phase.

(4)냉간 압연, 용체화 처리(4) Cold rolling, solution treatment

필요에 따라서, 열간 압연 후의 강판에 대해서 냉간 압연을 행해도 된다. 냉간 압연에 있어서 재결정 온도 이하로 가공을 행함으로써, 강판 중에 가공 왜곡을 줄 수 있다. 이 냉간 압연에 의해 더해진 가공 왜곡이 그 후의 용체화 처리 공정에서 재결정의 핵이 되고, 결정립을 미세화하는 것이 가능하고, 결과적으로 오스테나이트 장축 입경을 짧게 할 수 있다.If necessary, the steel sheet after hot rolling may be subjected to cold rolling. By performing the cold rolling at a temperature lower than the recrystallization temperature, it is possible to impart processing strain to the steel sheet. The work strain added by this cold rolling becomes the nucleus of recrystallization in the subsequent solution treatment process, and it is possible to make the crystal grain finer, and as a result, the austenite long axis diameter can be shortened.

용체화 처리의 조건은 특별히 한정되지 않지만, 페라이트상의 체적율을 높이는 관점으로부터, 처리 온도를 높이는 것이 바람직하다.The conditions for the solution treatment are not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the volume fraction of the ferrite phase, it is preferable to increase the treatment temperature.

실시예Example

［실시예 1］[Example 1]

강 조성이 내식성 및 용접성(경도 변화)에 주는 영향에 대해서 조사한 결과를 이하에 나타낸다.The results of investigating the influence of the steel composition on the corrosion resistance and weldability (hardness change) are shown below.

진공 유도 용해로에 의해 표 1에 나타내는 조성(단위：질량%, 잔부：Fe 및 불가피적 불순물)의 스테인리스강을 150㎏ 용제하고, 1250℃로 가열 후, 열간 단조에 의해 80㎜ 두께의 잉곳으로 가공했다. 계속해서, 3히트의 열간 압연(1히트째 크로스 압연 없음)을 실시하여 두께 10㎜의 강판으로 했다. 또한, 열간 압연 가공 중에 강재 온도가 950℃ 이하가 된 경우에는 1150℃까지 재가열했다. 그 후, 용체화 처리 열처리(1120℃에서 25분간 가열 후, 수랭)를 실시하고, 소정 치수의 시험편을 잘라 내고 부식 시험·용접성 시험 등을 실시했다.150 kg of stainless steel having the composition shown in Table 1 (mass%, remainder: Fe and inevitable impurities) shown in Table 1 was melted by a vacuum induction melting furnace and heated to 1250 캜 and then hot worked into an ingot having a thickness of 80 mm did. Subsequently, hot rolling of three heat (without cross rolling at the first heat) was performed to obtain a steel sheet having a thickness of 10 mm. When the steel material temperature was 950 占 폚 or lower during the hot rolling process, the steel material was reheated to 1150 占 폚. Thereafter, a solution treatment heat treatment (heating at 1120 占 폚 for 25 minutes, water cooling) was carried out, and test pieces of a predetermined size were cut out and subjected to corrosion test, weldability test and the like.

또한, 표 1 중에 있어서의 「*」가 첨부된 값은, 본 발명에 관련된 화학 조성으로부터 벗어나 있는 것을 의미한다.The values appended with " * " in Table 1 means that the chemical composition is deviated from the chemical composition related to the present invention.

표 1에 기재되는 조성의 강재 외에, SUS316L의 15㎜ 후재(厚材) 및 SUS329J4L의 10㎜ 후재를 종래 재료로서 시중으로부터 입수하고, 이들에 대해서도 비교의 목적으로 시험을 행했다.In addition to the steel materials having the compositions shown in Table 1, 15 mm thick material of SUS316L and 10 mm thick SUS329J4L material were obtained from the market as conventional materials, and these were also tested for comparison purposes.

시험 1(부식 시험)Test 1 (Corrosion test)

용체화 처리 후의 강판으로부터, 폭 10㎜×길이 40㎜×두께 3㎜의 시험편을 잘라내고, 번수 600번의 연마지를 이용하여, 그 표면 전면의 습식 연마를 행했다. 170℃로 유지된 시험용 부식액(조성：48% NaOH)이 들어가 있는 오토클레이브에 연마 후의 시험편을 투입하고, 76시간 방치함으로써 부식 시험을 행했다.A test piece having a width of 10 mm, a length of 40 mm and a thickness of 3 mm was cut out from the steel sheet subjected to the solution treatment, and wet polishing was carried out on the surface of the test piece using the abrasive paper number 600. A test piece after polishing was put in an autoclave containing a test corrosion solution (composition: 48% NaOH) kept at 170 占 폚 and left for 76 hours to perform a corrosion test.

76시간 경과 후의 시험편의 중량을 측정하고, 시험 전의 중량과의 대비에 기초하여 얻어진 단위 면적·시간당의 감량을 부식 감량(단위：g/㎡·hr)으로 했다. 시판의 SUS447J1에 있어서의 감량보다 우수한 경우에 양호하다고 판단했다.The weight of the test piece after the elapse of 76 hours was measured, and the weight loss per unit area and hour obtained on the basis of the weight before the test was regarded as the corrosion loss (unit: g / m 2 · hr). It was judged to be good in the case of being superior to the weight loss in commercially available SUS447J1.

시험 2(용접성 시험)Test 2 (Weldability test)

용체화 열처리 후의 강판으로부터, 폭 25㎜×길이 40㎜×두께 12㎜의 시험편을 잘라냈다. 이 시험편의 비커스 경도를 측정한 후, 용접 열영향부 상당의 열처리(800℃에서 30분 가열 후, 수랭)를 행했다. 열처리 후의 시험편에 대해서도 비커스 경도를 측정하고, 용접 열영향부에 의한 경도 변화량(ΔHｖ)을 구했다.A test piece having a width of 25 mm, a length of 40 mm and a thickness of 12 mm was cut out from the steel sheet subjected to the solution heat treatment. After the Vickers hardness of the test piece was measured, a heat treatment (heating at 800 占 폚 for 30 minutes and then water cooling) corresponding to the weld heat affected portion was performed. The Vickers hardness of the test piece after the heat treatment was also measured, and the amount of change in hardness (? Hv) due to the weld heat affected zone was obtained.

상기의 평가 결과를, 시판의 강으로부터 얻은 시험편에 대한 평가 결과와 함께 표 2에 나타낸다.The above evaluation results are shown in Table 2 together with the evaluation results of the test pieces obtained from commercial steels.

표 2에 있어서, 내식성에 대해서는, 부식 감량이 2.0g/㎡·hr 이하인 경우에 합격으로 했다. 또, 경도 상승에 대해서는, ΔHｖ(경도 변화량)가 100 이하인 경우에 합격으로 했다. In Table 2, the corrosion resistance was determined to be acceptable when the corrosion weight loss was 2.0 g / m 2 · hr or less. With regard to the increase in hardness, it was determined to be acceptable when? Hv (hardness change amount) was 100 or less.

또한, 시험 No. 17에 있어서의 「가공성 불량」이란, 3히트째의 압연으로 엣지 균열이 발생하고, 5히트의 압연이 필요했었기 때문에 본 발명 외로 했다.In addition, The "processability defect" in 17 means that edge cracking occurs in the rolling of the third hit, and rolling of 5 heat is required, so that the present invention is not.

이하 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, examples will be described.

본 발명 범위의 강 조성을 갖는 시험편은, 부식 감량이 2.0g/㎡·hr 이하인 양호한 농후 알칼리 내식성을 갖고 있었다. 또, 용접성 시험 결과에 대해서도, 경도 변화량(ΔHｖ)은 100 이하였다. 또한, 경도 상승의 주된 원인은 용접 열영향에 따른 σ상 생성에 의한 것이며, 취화 등의 원인이 된다. 본 발명 범위에서는 경도 상승이 작고 용접성이 양호라고 할 수 있다.The test piece having a steel composition in the range of the present invention had a good rich alkali corrosion resistance with a corrosion loss of 2.0 g / m 2 揃 hr or less. The hardness change amount? Hv was 100 or less with respect to the weldability test results. In addition, the main reason for the increase in hardness is due to generation of a sigma phase due to the influence of welding heat, which may cause embrittlement or the like. In the scope of the present invention, the rise in hardness is small and the weldability is good.

실시예 1의 결과에 대해 더 설명한다.The results of Example 1 will be further described.

(1)Mo 함유량(1) Mo content

No. 18은 본 발명 범위를 초과하는 함유량을 갖기 때문에, 용접 열영향부 상당의 열처리에 의해 다량의 σ상을 생성한다. 이 때문에, 가열된 부분은 딱딱해지고 취화가 발생한다. No. 1은 Mo 함유량이 상한 근방이기 때문에, 용접성 시험 후의 경도 상승이 91과 100에 가까운 상승을 나타낸다. 페라이트상을 안정 생성시키기 위해서, No. 2와 같이 0.2질량% 이상의 함유가 필요하다.No. 18 has a content exceeding the range of the present invention, a large amount of sigma phase is generated by the heat treatment corresponding to the weld heat affected portion. For this reason, the heated portion becomes hard and brittle occurs. No. 1 shows an increase in hardness after the weldability test of 91 and near 100 because the Mo content is near the upper limit. In order to stably produce the ferrite phase, 2, it is necessary to contain 0.2 mass% or more.

(2)W의 함유량(2) Content of W

No. 19는 W 함유량의 상한을 초과한 재료이다. 이 재료는 W를 많이 포함하기 때문에 내농후 알칼리 내식성이 뛰어나지만, 용접성 시험 후의 경도 상승이 100을 초과하여, 용접성에 문제가 있는 것을 알 수 있다. 용접성의 관점으로부터 W 함유량은 3.0질량% 이하인 것이 바람직하다.No. 19 is a material exceeding the upper limit of the W content. Although this material contains a large amount of W, it has excellent resistance to intensive alkali corrosion, but the increase in hardness after the weldability test exceeds 100, indicating a problem in weldability. From the viewpoint of weldability, the W content is preferably 3.0 mass% or less.

(3)Mn 함유량(3) Mn content

Mn은, 그 함유량이 2.0 질량%를 초과하면 내식성의 열화를 초래한다. No. 22는 부식 감량이 2.0g/㎡·hr을 초과한다. 한편 No. 12와 같이 상한을 초과하지 않는 경우에는, 부식 감량이 2.0g/㎡·hr 이하가 된다.When the content of Mn exceeds 2.0 mass%, the corrosion resistance is deteriorated. No. 22 has a corrosion loss of more than 2.0 g / m 2 · hr. Meanwhile, No. When the upper limit is not exceeded as shown in Fig. 12, the corrosion loss is 2.0 g / m < 2 > hr or less.

(4)Ni 함유량(4) Ni content

Ni는 오스테나이트상 생성에 필요한 원소이다. 그러나 2상 스테인리스의 경우에는, Ni를 다량으로 함유하면, 내고온 농후 알칼리 내성이 열화한다. 이 때문에 Ni 함유량의 상한은 10.0질량%가 된다. 10.0질량%를 초과한 No. 15는 부식 감량이 크다.Ni is an element necessary for the formation of the austenite phase. However, in the case of the two-phase stainless steel, when a large amount of Ni is contained, resistance to high temperature and rich alkali is deteriorated. Therefore, the upper limit of the Ni content is 10.0 mass%. And more than 10.0 mass%. 15 has a large corrosion loss.

(5)Cr 함유량(5) Cr content

Cr은 페라이트 생성 원소임과 더불어, 내식성을 향상시키는 효과를 갖는다. 함유량이 25.0질량% 미만에서는 고온 농후 알칼리와 같이 격렬한 부식 환경에서 견딜 수 있는 내식성을 부여할 수 없다. 바람직하게는 26.0질량% 이상이다. 한편, Cr에는 σ상 석출을 촉진하는 효과도 갖기 때문에, Cr 함유량이 28.0질량% 이상이 되면 용접 등의 열영향부에는 σ상이 석출되어 내식성을 열화시킨다. Cr량이 상한을 초과하는 No. 17은 뛰어난 내식성을 나타내지만, 용접성 시험에 있어서의 경도 상승이 큰 문제가 있다. Cr 함유량의 하한 미만인 No. 16은 고온 농후 알칼리 환경에 있어서의 부식 감량이 2.0 g/㎡·hr을 초과하고 있다.Cr is a ferrite generating element and has an effect of improving corrosion resistance. When the content is less than 25.0 mass%, corrosion resistance that can withstand a severe corrosive environment such as a high temperature rich alkali can not be given. It is preferably 26.0 mass% or more. On the other hand, Cr also has an effect of accelerating the precipitation of sigma phase, so that when the Cr content is 28.0 mass% or more, a sigma phase is precipitated in the heat affected zone such as welding and deteriorates the corrosion resistance. When the Cr amount exceeds the upper limit, 17 shows excellent corrosion resistance, but there is a problem in that the hardness increases in the weldability test. Cr. 16 has a corrosion loss of more than 2.0 g / m < 2 > hr in a high-temperature rich alkali environment.

(6)N 함유량(6) N content

N은 오스테나이트 생성 촉진 원소이며, 내식성 향상에 기여하는 원소이다. 그러나 다량으로 포함하는 재료는 용접시에 기포가 발생하고, 또 질화물이 생성되기 때문에 용접부의 경도가 상승한다. 따라서, N 함유량은 0.5% 미만으로 한다. 0.5% 미만을 초과하는 No. 20은 용접성이 불량이다. N is an element promoting austenite formation and contributes to improvement in corrosion resistance. However, in the case of a material containing a large amount of bubbles, bubbles are generated at the time of welding, and nitride is generated, so that the hardness of the welded portion is increased. Therefore, the N content should be less than 0.5%. No more than 0.5%. 20 is poor in weldability.

(7)보다 바람직한 범위(7) A more preferable range

강 조성이 Cr：26.0% 이상이고 27.95% 이하, Mo：0.5~3.0%, Mo＋W：1.0% 이상 5.0% 이하, Mn：1.7% 이하 및 Ni：6.0% 이상 9.5% 이하라고 하는 특징을 갖는 재료(No. 3, No. 4, No. 5, No. 7, No. 8, No. 9, No. 10 및 No. 11)은 부식 감량이 1.0 g/㎡·hr 이하 또한 경도의 상승(ΔHｖ)이 50 이하인 양호한 특성을 나타낸다.A steel material having a characteristic that the steel composition is not less than 26.0% and not more than 27.95% of Cr, 0.5 to 3.0% of Mo, 1.0 to 5.0% of Mo + W, 1.7% or less of Mn and not less than 6.0% No. 9, No. 9, No. 10, and No. 11) exhibited a corrosion loss of 1.0 g / m 2 · hr or less and an increase in hardness (ΔHv) Is 50 or less.

［실시예 2］[Example 2]

스테인리스 강판에 있어서의 페라이트량, 페라이트상수 및 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경의 영향을 명확하게 하기 위해서 이하의 실시예를 실시했다.In order to clarify the influence of the amount of ferrite, the ferrite constant and the average long-diameter particle diameter of the austenite particles in the stainless steel sheet, the following examples were carried out.

진공 유도 용해로에 의해 표 1에 나타내는 No. 5의 조성을 갖는 스테인리스강을 150㎏ 용제하고, 모잉곳재로 했다. 이 잉곳을 기초로 이후의 가공 공정을 여러 가지 변화시킴으로써, 여러 가지의 조직의 재료를 시작했다.The results are shown in Table 1 by the vacuum induction melting furnace. 5 was used as a mother ingot material. Based on this ingot, we have started various kinds of material by changing various machining processes in the future.

표 3에 각각의 강판의 제조 방법을 기재한다. 또한, 실시예 1에 있어서의 공시 강판은 표 3의 A의 방법에 의해 제조되었다.Table 3 shows the production method of each steel sheet. In addition, the disclosed steel sheet in Example 1 was produced by the method of A in Table 3.

얻어진 강판(시험 번호 No. 5 및 23~32)에 대해서, 다음의 평가를 행했다.The obtained steel sheets (Test Nos. 5 and 23 to 32) were subjected to the following evaluations.

(1)페라이트량(1) Ferrite amount

피셔·인스트루먼트(주)제　FERITSCOPE　MP30E-S를 이용하여, 각 시험용의 강판의 페라이트량을 측정했다.The amount of ferrite in each test steel sheet was measured using FERITSCOPE MP30E-S manufactured by Fisher Instrument Co., Ltd.

(2)페라이트상수(2) Ferrite constant

스테인리스 강판을 그 압연 길이 방향 단면이 얻어지도록 절단했다. 얻어진 압연 길이 방향 단면을 갖는 스테인리스 강판을 또 절단하여, 표면부에 있어서의 압연 길이 방향 단면을 포함하는 관찰 시료를 얻었다. 이 관찰 시료를 수지에 묻는 사전 처리를 행하고, 또한 연마 및 에칭함으로써, 표면부에 있어서의 압연 길이 방향 단면을 포함하는 관찰면을 준비했다. 전자 현미경을 이용하여, 이 관찰면을 관찰 배율 400배로 두께 방향으로 연속적으로 관찰하고, 얻어진 복수의 관찰 화상을 연결하여 표면부를 포함하는 화상을 준비했다. 이 화상에 있어서의, 강판의 표면의 임의의 점을 측정 개시점으로서 선택하고, 이 측정 개시점으로부터, 강판의 두께 방향으로 0.5㎜ 중심측으로 이동한 점을 측정 종료점으로 했다. 측정 개시점과 측정 종료점을 잇는 선을 계측선으로서 설정하고, 이 계측선에 의해 횡단되는 페라이트상의 수를 페라이트상수로서 측정했다. 1시험 강판마다 10개의 상이한 계측선을 설정하여 이 페라이트상수의 측정을 행하고, 얻어진 10의 페라이트상수 중, 최대치와 최소치를 제외한 8개에 대한 산술 평균치를, 그 강판의 페라이트상수로 했다.The stainless steel sheet was cut so as to obtain a longitudinal cross section in the rolled state. The obtained stainless steel sheet having the cross-section in the longitudinal direction of rolling was further cut to obtain an observation specimen including the rolled longitudinal section in the surface portion. An observation surface including a section in the longitudinal direction of the rolled surface in the surface portion was prepared by preliminarily treating the observation sample with a resin and by polishing and etching. The observation plane was observed continuously in the thickness direction at an observation magnification of 400 times using an electron microscope, and a plurality of observation images obtained were connected to prepare an image including the surface portion. An arbitrary point on the surface of the steel sheet in this image was selected as the measurement start point and a point shifted to the center side by 0.5 mm in the thickness direction of the steel sheet from the measurement start point was defined as the measurement end point. A line connecting the measurement start point and the measurement end point was set as a measurement line, and the number of ferrite phases traversed by this measurement line was measured as a ferrite constant. 10 different measurement lines were set for each of the test steel sheets to measure the ferrite constant. The arithmetic mean value of the eight ferrite constant values excluding the maximum and minimum values of the obtained 10 ferrite constant was taken as the ferrite constant of the steel sheet.

(3)평균 장축 입경(3) Average long axis diameter

상기의 방법으로 얻은 압연 길이 방향 단면에 대한 관찰면의 일부를, 전자 현미경을 이용하여, 관찰 배율 200배로 관찰하고, 1관찰 시야에 있어서 적어도 5개 이상의 오스테나이트 입자의 장축 입경을 측정했다. 측정된 5개 이상의 장축 데이터 중, 최소치와 최대치를 제외한 데이터(3개 이상)에 대해 산술 평균치를 구했다. 하나의 시험 강판에 대해 압연 길이 방향 단면을 9개소 준비하고, 이들 압연 길이 방향 단면에 대한 관찰면을 관찰함으로써, 상기의 장축 입경의 산술 평균치를 얻었다. 얻어진 복수의 산술 평균치를 더 산술 평균하여 그 강판의 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경으로 했다.A part of the observation surface with respect to the longitudinal cross section obtained in the above manner was observed at an observation magnification of 200 times using an electron microscope and the long axis diameter of at least 5 austenite particles was measured in one observation field. An arithmetic average value was obtained for data (three or more) excluding the minimum value and the maximum value among the five or more long axis data measured. At one of the test steel plates, nine sections in the longitudinal direction in the rolling direction were prepared, and observation surfaces for the section in the longitudinal direction of the rolling were observed to obtain an arithmetic mean value of the long axis diameters. The obtained arithmetic mean values were further arithmetically averaged to obtain the mean long axis diameter of the austenite grains of the steel sheet.

(4)부식 감량(4) Corrosion loss

실시예 1에 기재되는 방법으로 각 시험 강판에 대해서 부식 감량의 측정을 행했다.The corrosion loss was measured for each of the test steel sheets by the method described in Example 1.

상기 평가의 결과를 표 4에 나타낸다. 또, 페라이트량, 페라이트상수, 및 압연 길이 방향 단면의 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경에 대한 부식 감량의 의존성을, 각각 도 1, 2 및 3에 나타낸다.The results of the above evaluation are shown in Table 4. The dependence of the ferrite amount, the ferrite constant, and the corrosion reduction amount on the average long-diameter grain size of the austenite grains in the rolling longitudinal direction section are shown in Figs. 1, 2 and 3, respectively.

페라이트량이 40질량% 이상, 페라이트상수가 15 이상, 오스테나이트 평균 장축 입경이 350㎛ 이하이면, 부식 감량이 대체로 1.1 이하가 되고 뛰어난 특성이 된다.When the ferrite content is not less than 40 mass%, the ferrite constant is not less than 15, and the average long-axis diameter of the austenite is not more than 350 占 퐉, the corrosion loss is approximately 1.1 or less and excellent characteristics are obtained.

Claims

질량%로, C：0% 초과 0.03% 이하, Si：0% 초과 0.5% 이하, Mn：0% 초과 2.0% 이하, P：0.04% 이하, S：0.003% 이하, Cr：25.0% 이상 28.0% 미만, Ni：6.0% 이상 10.0% 이하, Mo：0.2% 이상 3.5% 이하, N：0% 초과 0.5% 미만, 및 W：0.1% 이상 3.0% 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 갖는 2상 스테인리스강으로서, 상기 2상 스테인리스강이 압연된 것이며, 그 압연 길이 방향 단면의 오스테나이트 입자의 평균 장축 입경이 350㎛ 이하이고, 상기 2상 스테인리스강 중의 페라이트량이, 40질량% 이상이고, 상기 2상 스테인리스강에 있어서의 표면과 표면으로부터 0.5㎜의 깊이의 사이의 영역에 존재하는 페라이트상의 수가, 15 이상인 것을 특징으로 하는, 내알칼리성 용도로 이용되는 2상 스테인리스강.
C: not more than 0.03%, Si: not more than 0%, not more than 0.5%, Mn: not less than 0% but not more than 2.0%, P: not more than 0.04%, S: not more than 0.003%, Cr: not less than 25.0% , Ni: not less than 6.0% and not more than 10.0%, Mo: not less than 0.2% and not more than 3.5%, N: more than 0% and less than 0.5%, and W: Phase stainless steel having an average longitudinal axis diameter of austenite grains of not more than 350 mu m and a ferrite content in the two-phase stainless steel of not less than 40 mass% , And the number of ferrite phases existing in the region between the surface of the two-phase stainless steel and the depth of 0.5 mm from the surface is not less than 15. The two-phase stainless steel used for the alkali-

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